JPH03503221A - 表示装置用雑音シールド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 表示装置用雑音シールド 発明の背景 １胛盆立互 本発明は電磁波妨害（ＥＭＩ）／無線周波妨害（ＲＦＩ）の遮蔽（シールド）の 改善に関するものである。上記のような雑音放射および感度の高い受像器等への 妨害を防止するために、シールドが表示用端末装置のスクリーンの前に設けられ る。

この　　での′　からの・策 表示用端末装置のスクリーンのためのＥＭＩ／ＲＦ　Ｉシールドの必要性は、増 加の一途をたどっている。これらのスクリーンは、一般に陰極線管であるのみな らず、平面タイプのパネル装置の場合もある。これらのフィルターの必要性は、 幾つかの理由による。その一つは、表示装置から発せられるＥＭＩおよびＲＦＩ にさらされるオペレーターの健康の問題にある。ほかにも、機器の相互間にＥＭ Ｉ／ＲＦＩが及ぼす影響も問題になる。この問題は、妨害雑音の発信源に極めて 近い位置に高感度受像器が設置されている場合には、特に激しい。この特別な例 としては、陰極線管が高感度の航行用受像器、の極めて近い位置に在る場合であ り、例えば、深度ファインダー表示装置、レーダー表示装置、あるいはその他の 表示装置が、個人用や商業用の船舶および航空機にしばしば見られるように、ロ ラン（長距離用航法システム、ＬＯＲＡＮ）に近接して設けられている場合であ る。ＬＯＲＡＮ信号は、比較的微弱でありＣＲＴからのＥＭＩにより容易に乱さ れる。

この問題を解決するために、各種の複雑な電気信号の比較判読方式が提案されて いる。これらの方法は、高度の技術を駆使するものであり高価である。これに替 わる方法は、妨害雑音を発信源において物理的に被覆するものである。

妨害雑音を発する装置の表面の大部分をシールドすることは、装置をワイヤーメ ツシュシールド又は金属ボックスのような導電性のシールドにより覆うことによ り可能であるが、視野の確保が重要である表示装置の表面自体をシールドするこ とは一層困難である。従来は、ワイヤーメツシュを基礎とするシールドが表示装 置の表面用に提案されている。これらの解決法は、一般的に、白黒画面の場合に は適しているが、ドツトマトリックスタイプのカラー表示装置の場合には、ワイ ヤーメツシュは、モアレパターンを生じるために、信号パターンを著しく劣化さ せられる。この妨害は、また、色彩の変移をもたらす。

透明金属コーティングを有する複数のガラスパネルシールドも提案されている。

これらの材料は、−面に金属層が設けられた透明の基質を有する。それらは幾つ かの短所を有する。

その一つは、それは極めて高価であり、ガラスであるために取扱いが困難である 。そのほかに、この様なパネルは厚くしかも重い。

ＥＭＩ／ＲＦＩのシールドおよび安全環境におけるシールドの使用に関する代表 的な開示には次のものがある：Ｂｒｕｃｅ　Ｅ、　ＫｕｈｏｉａｎおよびＭａｒ ｃ　Ａ、　Ｋｅｍｅｒｌｉｎｇに対して１９８３年１０月２５日に交付された米 国特許第４．４１２．２５５号；およびこの出願の親出願。

上述の説明から明らかなように、表示用端末装置に使用するための性能の高いＥ ＭＩ／ＲＦＩシールドに対する必要性は十分に認められる。この必要性は、新し い機器に対するもののみならず、既存のユニットに対する追加的なものにも及ぶ 。公知のシールドには、かかる追加的なものは見られず、従ってこれを補うのが この発明の目的である。

発明に関する概要 表示用端末装置前面に用いる改善されたタイプのＥＭＩ／ＲＦＩフィルターがこ こに発明された。これらのフィルターは多層構造から成る。その多層構造は、視 る者に最も近く、ディスプレー表面からは最も遠い位置に、全面的に眩光を防止 されている硬質のコーティングを備える。この硬質コーティングの表面は透明で 引擾傷を生じ難く、厚みは一般に３〜１０ミクロンである。次の層は、厚みが約 １から約５０ミルスのプラスチックシートである。このプラスチックは平坦な面 を持つか又はディスプレー装置の表面に沿うように必要に応じて平坦面以外の形 状を与えられかつ熱により成型される。最も内側の層自身は誘電体および金属層 の積層体である。この層は誘電体−金属−誘電体の形状を有するか又は誘電体の 間に１層以上の金属層をサンドイッチ状に挟まれる。これらの層の厚みはそれら の電気抵抗値で表わされる。（薄い層は高い抵抗値を又厚い層は低い抵抗値を示 す）。この数値関係を用いた場合、金属層は２０オーム又はそれ以下の抵抗値と される。これらの金属層は接地用の端末に電気的に接続される。

この接続は、通常、シールドのほぼ外周部分に於て行われる。

シールドは更に上述の導電性と共に光学的な透明性を特徴とする。視野領域での 代表的な透明性は２５％又はそれ以上である。

更に付記すべきは、この発明が上述のシールドの消費者による使用を容易にする 為のキットをも提供することである。

このキットは次のものを有する；（ａ）ユーザーにより陰極線管表示面のサイズ および形状に合わせて加工される透明の導電性フィルムの必要サイズに裁断可能 なシート；および（ｂ）シートの外周に沿って貼付けられ、その後に電気的に大 地に接続することの出来る導電性テープ。

発明の詳細な説明 ４五恋敬囲 この発明のＥＭｒ／ＲＦＩフィルターは添付の図面を参照して更に詳述される。

図１は部分的に切欠された見取図であり、本発明のシールドを表示用端末装置の 前に取り付けた状態を示す。

図２は本発明のシールドの断面の拡大図である。

図３はフィルター材料の積層法を示す断面の拡大図である。

図４は発明の一つの使用法として６つの図により作業を順を追って示している。

ましい　　　の弐 本発明は、高い透視性と高い導電性を組合わせて、高いシールド効果を有するＥ ＭＩ／ＲＦＩシールドを提供する。このシールドは、互いに接近した位置にある ＣＲＴと高感度受像器との間の相互妨害を防止する上で充分な効果を発揮するこ とが出来る。

図１によれば、この発明のシールド１０は陰極線管１１の正面の位置に示されて いる。シールド１０は平坦であるか、または真空管１】の表面に沿うように成型 される。この成型は、通常は、３次元の成型である。シールド１０は、透明な中 央部１２と、接地コネクター１３．　１３ａ、　　１３ｂおよび１３ｃを有する 。これらの接地コネクターは、好ましくは、シールド１０の透明領域を本質的に 完全に取り囲む（即ち、３６０°接地となる）。実際には、ＣＲＴの背部領域お よび表示装置ユニ・／トの残りの部分も、接地シールドにより取り囲まれる。簡 単のために、これらは図１には示されていない。

図２には、本発明のシールドの断面が示されている。シールド１０は少くとも全 面的に眩光を生じない硬質コート２１、透明プラスチック基質２２、および導電 性の金属−金属酸化物層２３を有する。また、図２には、導電層２３と電気的に 接続され、また、大地に接続されている導電体２５とも電気的に接続されている 接地導電体２４が示されている；２４および２５は、図１の導電体１３と機能的 には同じである。

全面的な硬質コート２１は耐摩耗性を高めるために用いられている。通常、この 層は、使用時には表示用端末装置のオペレーターには接近可能であり、手やその 他のものが触れることが出来る。従って、全面的な硬質コートはオペレーターに よる損傷の可能性を最小限にとどめる重要な機能を持つ。硬質コート２１には、 例えば、硬化したシリカ又はアクリルをベースとしたコーティングを用いること が出来る。これらのタイプの硬質コートは、比較的、艶消しにされる。これによ りシールドの外面での光の散乱による眩光レベルを、０．１またはそれ以下に抑 えることが出来る。また、これは、パネルに触れた場合の指紋の付着も防止する 。反射防止の硬質コートの厚みは、約０．５から約２０ミルスの範囲、出来れば 約１から約１０ミルス、更に出来れば約１．５から約８ミルスの範囲にあるのが 望ましい。代表的な硬質コートの例は、ＭＰＶにより販売されてロールコーティ ング処理されたダイアレックス（Ｄｙａｌｅｘ）材料、あるいはテラー（Ｔｅｒ ｒａ）により販売されてロールコーティング処理されたマーノット（Ｍａｒｎｏ ｔ）材料を含む。

シールドｌＯはフレキシブルなプラスチック基質２２を有する。

この基質は、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエーテルスルフォン等のよ うな可塑化されたポリマーにより構成される。ポリカーボネート、ポリエステル 、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）は薬品に対する耐性と強靭さのために 基質として好ましいものである。プラスチック基質２２は約１から約５０ミルス の厚みを有する。もし可能であれば、更に厚くされる。基質の厚みは、約２から 約２５ミルスが好ましく、さらに約５から約２０ミルスが好ましい。基質２１は 、透明であるか、あるいは染色されたり顔料を混入される。これは、シールドを 通過する光に色を与えるから又はスクリーンの画像を鮮明にすることに役立つ。

例えば、単純な灰色はしばしばコントラスト高めるために、また、緑およびオレ ンジ色は透過光に特別の色彩を与えるために用いられる。この着色は、プラスチ ック基質そのものに染料又は顔料を混入するか、あるいは着色層をプラスチック の上に施すことにより行われる。本発明のシールドに要求される視野の透光性は 、通常は、プラスチック基質の有する透光性が、３０から１００％の間の値を示 すときに実現される。一般に、透光率が約３０％以下の場合には、導電性金属層 による透光性の損失がさらに加わるために、結果的に得られる総合的な透光率は 許容範囲を逸脱することになる。プラスチック基質が、その透光性を抑制するよ うに処理される場合にも、一般的には、約３５から約９５％、出来れば約４０か ら約８０％の範囲とされる。プラスチック基質への吸光性は、透光性を減らすた めの公知の方法のいずれかにより与えられる。限定されることはないが、この方 法に含まれるものは、基質２２に顔料又は染料を混入する方法、顔料又は染料の オーバーコートを施す方法、プラスチック層に円形の偏光性を付与する方法等が ある。手軽さにおいては、透光性の抑制には、取扱いの容易さおよび耐久性の点 からプラスチック基質に顔料を混入する方法が一般に好ましい。

基質２２の内側面には透明の導電層２３が設けられている。図３からその詳細を 知ることができるように、その層２３自体、１層以上に構成される。図３におい て、２１は全面的な硬質コート、２２はプラスチック基質であり、層２３は誘電 体層３１、金属層３２および誘電体層３３を有する。この導電体の形状は、金属 性スクリーン等のように、それがモアレパターンの妨害を発生せず、優れた光学 的透明性を有しているために、従来の金属導電体よりも確実に利点を有している 。この複数層の厚みは、約５００オングストロームから約２．０００オングスト ロームの範囲にある。金属層３２は導電性金属から成り、厚みは約５０オングス トロームから約５００オングストロームの範囲にある。

金属は銀、金、銅、ニッケル、更にはそれらの合金等が用いられる。誘電体層は 他の層には関係なく選ぶことができ、通常、厚さは約１００オングストロームか ら１．０００オングストロームの範囲とされる。代表的な誘電体は二酸化チタン 、酸化鉛、酸化錫、酸化ビスマス、酸化ジルコン、酸化鉄、酸化イソシウム等の 如き金属酸化物並びに硫化亜鉛のような金属硫化物を含む。これらの誘電体−金 属−誘電体のサンドイッチ構造は、約３０％から約８０％、特に約４０％から約 ８０％の透光性の範囲に特徴付られる。

ＥＭＩ／ＲＦＩシールドの性能に直接関係のある金属層の重要な特性は、その導 電性の高いことである。この層はスヶアー当り１５オームまたはそれ以下、更に 出来ればスケアー当り１２オームから０．５オームの導電性を有することが望ま しい。

導電層２３は更に接地用の導電体２４に接続される。この接続は導電性インクの 母線、金属接点等を用いて行うことが出来る。導電性接着テープは導電体として 好ましいものである。

導電体２４が誘電体層３３に接触していることが、図から知ることが出来る。し かし、この方法では良好な電気接続は不可能であると考えられがちである。何故 ならば、層３３は誘電体であるからである。実際に、ここに記載された連結方法 は、誘電体を通過するという性質があり、２４の接触は実際に導電層３２に接触 したことになるのである。

導電層は連続層から成っている。このような層は、スパッタ蒸着および真空蒸着 により積層される。出願人の経験によれば、引例としてここに挙げられた、Ｓ、 ５ｃｈｆｌｅｅｒ、　Ｕ、Ｈｅｓｆｇおよびに、　Ｇｅｏｄ　ｊｏｋｅによるＴ ｈ１ｎ　５ｏｌｆｄ　Ｆ＋）ｍｓ　　５４　（１９７８）　３３；Ｒ，に、Ｗａ ｉｔｓ、　１２．　Ｊ、Ｌ、Ｖｏｓｓｅｎｓ　　および、Ｖ／、　Ｋｅｒｎ　（ ｅｄｓ、　）によるＴｈ１ｎ　　Ｆｉｌ　　Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ、　　Ａｃａｄ ｅｍｉｃ　　Ｐｒｅｓｓ、　　Ｎｅｗ　　Ｙｏｒｋ、　　１９７ｇ、　　ｐ。

１３１；　　Ｊ、Ａ、ＴｂｏｒｏｎｔｏｎおよびＡ、　Ｓ、　Ｐｅｎｆｏｌｄ　 、　　Ｊ、　Ｌ、　ＶｏｓｓｅｎおよびＷ、　Ｋｅｒｎ（ｅｄｓ、　）によるＴ ｈ１ｎ　Ｆｉｌｍ　Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　　Ａｃａｄｅｍｉｃ　Ｐｒｅｓｓ。

Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ、　１９７８　；およびり、Ｂ、Ｆｒａｓｅｒ、　１２．　Ｊ 、Ｌ、ＶｏｓｓｅｎおよびＷ、　Ｋｅｒｎ（ｅｄｓ、　）によるＴｈｔｎ　Ｆｉ ｌｍ　Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ、　Ａｃａｄｅｏ＋ｊｃ　Ｐｒｅｓｓ。

Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ、１９７８、に記載されているマグネトロンスバタリングが、 精密にコントロールされた層を積層する優れた方法である。

本発明のＲＦＩ／ＥＭＩシールドを作る為のプロセスは通常、次の工程を包含す る。

第１に、硬質コートがプラスチック基質の片側面に施される。硬質コートは主と して経済上の理由から最初に施される。

これは、比較的低コストの材料を使用しているために、後に不良品となってもよ り高価な材料を使用する他の工程はどには損害が生じないからである。第２の工 程では、誘電体−金属−誘電体層が施される。これは商用上は、マグネトロンス パッタリング装置を使用して行われるが、この場合、１回のパスで各種の層を次 々に施す為に規程かの電極を用いる方法か、或はスバタリング装置により何回も バスする方法が選定される。後者の装置の場合には、通常、プラスチック基質は 硬質コートを施されてロールにされた状態で供給される。次に、硬質コートおよ び導電層をコートされているロール材料が巻き戻されて、希望のシールドのサイ ズのシートに切断される。そして、シートは表示管の形に沿わせるために加熱成 型される。表示管が、本質的に平坦なパネルである場合には、シールド材料を正 しいサイズにトリムするだけで良い。従来のＣＲＴユニットの場合のように、表 示管の表面が湾曲している場合には、シールドは、従来のプロセスを用いて加熱 成型することが出来る。これらは金型プレスを用いて行われるが、この場合の作 業温度は、カーボネートの場合には約１１０から約１５０℃であり、ポリエステ ルの場合には約１７５から約２５０℃である。従来から用いられている他の方法 には、真空成型および加圧成型があり、この場合には、プラスチック基質は層材 料と共に圧力又は真空により、モールドの中に引込まれ又は加圧されることによ り成型が完成する。これらのプロセスは上記の金型ブレスと全く同じ条件で実施 される。

本発明のシールドが有する利点は、硬質コートおよび導電／−ルド層が施された 後にも、これらの層を破損したり破断することなく、ディスプレーの表面に沿わ せるように成型し得ることにある。これにより、加工コストは比較的低減され、 製品のコストダウンが可能となる。

この発明のシールドは、装置の中にＯＥＭ構成要素として組込むか、あるいは後 から装着するための販売後の商品として市販することが出来る。代表的な販売後 に適用する場合、シールドは図４に示されたように用いられる。図４（ａ）には 第１の工程が示されている。使用者はＣＲＴスクリーンの正面のフロントカバー 又は縁フレームを取外す。図４（ｂ）には第２工程が示されており、この場合に は、ユーザーは、表示装置の面積に縁またはカバーの下の面積を加えた長さくＡ ）と幅（Ｂ）を求めれば良い。第３工程である図４（ｃ）においては、シールド 材料は、（Ａ）および（Ｂ）の寸法に合わせて寸法切りされる。

供給される際のシールドは、金属導電層の上に剥離式の保護層を有することが好 ましい。この保護層は、工程４（図４（ｄ））において剥離され、しかも、この 際には、露出された導電層に指を直接触れぬことが大切である。この場合に、木 綿の手袋を着用するか、あるいは縁のＦに位置する部分のみを持つことが最良の 方法である。第５の工程（図４　（ｅ））では導電接着テープがシールドの外周 に貼付けられる。これには、ＡとＢの長さにテープを切断するか又はシールドの 角の部分でテープを折り曲げるのが良い。テープの導電側は、フィルムの導電側 に接触される。テープは接着を良好にするためにフィルムに確実に圧着される。

第６の工程（図４　（ｆ））では、シールドはＣＲＴ表示装置の正面に取付けら れる際に、導電側がディスプレーに向いていなければならない。導電テープの外 周は、表示装置のシャーシー又は他の大地に接続されて接地される。これは、追 加的な導電テープを用いることにより容易に行うことが出来る。その後に、縁フ レー又はカバープレートが元通りに取付けられる。

本発明のシールドは、次の例により更に説明される。これは、本発明の実施例を 記載するためのものであるが、本発明の範囲を限定するものと解釈されてはなら ない。

例１ 本発明に基づ＜　ＥＭ　Ｉ／ＲＦ　Ｉシールドは以下のように製作される； マス、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）のロール材料が、アクリル 製の拡散性の非眩光硬質コートを有する片面に′ｖｃ５される；硬質コートの厚 みは、約５ミクロンである。ポリエステルの公称の厚みは１５ミルスである。こ の材料は、マグネトロン蒸着装置を用いて、誘電体、金属および誘電体の３層を 施される。誘電体層のそれぞれは約３００−５００オングストロームの厚みを持 つ。金属は主として銀であり、その厚みは約１００オングストロームである。２ つの誘電体層は相互に類似している。この導電性の積層体はスケアー当り約１０ オームの抵抗値を持つ。導電性の積層体の透光性は約６０％である。プラスチッ ク基質は中性グレー顔料により着色され、その透光性を４０から５０％にする。

総合的な透過性のレベルは２５から３０％となる。

上記のように成型された製品がマグネトロン蒸着装置から取り出されて、シート サイズに切断される。そして、シートは熱成型およびトリミングされた上、応力 成型プロセスにより、陰極線管の表面に沿わせられる。銀インク母線が導電層に 塗布され、次に、これらがシールドの外周を３６０°にわたって囲む銅メソシュ 電極に接着される。これに替えて、導電接着テープが導電層の外縁に施される。

シールドが視認検査されると、連続金属層を呈するように見られる；この層は透 明である。それはメッシコラインとようなものを有していないために、シールド を透過する画像が阻害されることはない。

このシールドがその外周を取り囲む導電体を介して接地される時には、陰極線管 からの電波を防止するのに有効なＥＭＩ／ＲＦＩシールドが得られる。

例２ 例１に記載されたシールドの製造法が次のように変更される。シールドはフラッ トパネル表示装置の前面に使用するようにデザインされている。従って、シール ド自体は平坦な断面を有しており、例１において要求された熱成型は行われない 。

例３ 例２の製造法がさらに次のように変更される；ニュートラルグレーに着色された ポリエステルの代わりに着色されぬポリエステルが眉いられる。このために、総 合的な透光性は約６０％となるにも拘らず、例１および２の材料の優れたシール ド特性が維持される。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 特許請求範囲； １．陰極線管の表面からのＥＭＩ／ＲＦＩの放射を防止するために陰極線管表示 装置の前面に使用される透明ＥＭＩ／ＲＦＩシールドであって、 全面的な眩光防止硬質コードの外層と、ディスプレーに沿わせる為のサイズと形 状を与えられる中間プラスチック基質と、 金属フィルム層と中間誘電体層とを有し、かつ、可視スペクトラムの全体にわた り少なくとも約３０％の透過性およびスケアー当り約２０オーム以下の電気抵抗 を有しており、しかも、そのほぼ全周上で接地の可能な導電体に接続されている 内側導電層と、 を有する透明ＥＭＩ／ＲＦＩシールド。 ２．プラスチック基質は、３０から１００％の透光性が与えられるように、染料 又は顔料が添加される請求項１に記載の透明ＥＭＩ／ＲＦＩシールド。 ３．抵抗値がスケアー当り約１５オーム以下である請求項１に記載の透明ＥＭＩ ／ＲＦＩシールド。 ４．断面が湾曲している請求項１に記載の透明ＥＭＩ／ＲＦＩシールド。 ５．断面が平坦である請求項１に記載の透明ＥＭＩ／ＲＦＩシールド。 ６．導電層が金属層を誘電体層のあいだにサンドイッチしている請求項１に記載 の透明ＥＭＩ／ＲＦＩシールド。 ７．金属層が５０から５００オングストロームの厚みの導電性金属層を有する請 求項６に記載の透明ＥＭＩ／ＲＦＩシールド。 ８．金属が銀を含む請求項７に記載の透明ＥＭＩ／ＲＦＩシールド。 ９．接地可能な導電体が導電接着テープである請求項１に記載の透明ＥＭＩ／Ｒ ＦＩシールド。 １０．導電層が誘電体層により挟まれかつ分離された多数の金属管層を含む請求 項１に記載の透明ＥＭＩ／ＲＦＩシールド。 １１．多数とは２つを指す請求項１０に記載の透明ＥＭＩ／ＲＦＩシールド。 １２．多数とは３つを指す請求項１０に記載の透明ＥＭＩ／ＲＦＩシールド。 １３．金属が銀を含む請求項１１に記載の透明ＥＭＩ／ＲＦＩシールド。 １４．誘電体が金属酸化物を含む請求項１３に記載の透明ＥＭＩ／ＲＦＩシール ド。 １５．プラスチック基質のそれぞれの側に１つが位置する２つの誘電体／金属／ 誘電体導電層を有する請求項１に記載の透明ＥＭＩ／ＲＦＩシールド。 １５．陰極管の表面を通るＥＭＩ／ＲＦＩの雑音の放射を防止するための、該陰 極管の販売後にシールドするためのキットであって、 （ａ）全面的な眩光防止硬質コードの外層と、ディスプレーに沿わせられるよう にサイズと形状が与えられる中間プラスチック基質と、 金属フィルム層と中間誘電体層とを有し、かつ、可視スペクトラムの全体にわた り少なくとも約３０％の透過性およびスケアー当り約２０オーム以下の電気抵抗 を有しており、しかも、そのほぼ全周上で接地の可能な導電体に接続されている 内側導電層と、 を有する１枚のシート状透明シールド材料、（ｂ）内側導電層の外周をほぼ取り 囲んでおりそれに導電的に接着されかつ接地することの出来る導電接着テープ、 を有する陰極管を販売後にシールドするためのキット。 １７．内側導電層に剥離可能な形で接着される保護層を追加的に有する請求項１ ６に記載のキット。 １８．請求項１７のキットを用い、ビデオ表示装置の陰極線管を販売後にシール ドする方法であって、（ａ）陰極線管の表面の外周を露出させ；（ｂ）透明シー ルド材料のシートをトリミングすることにより陰極線管の表面の外周に一致した 寸法を有するシートにし、（ｃ）トリミングされたシートの外周に導電接着テー プを施すことにより導電層への電気接続を行い、（ｄ）トリミングされたシート を陰極線管の表面に接地し、しかも導電層を陰極線管に対面させて、トリミング されたシートを取り囲む導電性接着テープを接地し、かつ陰極線管の面の外周を 再度カバーすること、 を包含する方法。